JP6521613B2 - 静電荷像現像用トナー母粒子、及びそれを用いた静電荷像現像用トナー - Google Patents
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Description
静電荷像現像用トナー母粒子は、静電荷像現像用トナーを構成する主要な成分であり、これに外添剤と呼ばれる無機粒子を添加することで静電荷像現像用トナーが調製される。この静電荷像現像用トナー(上記のように、単に「トナー」とも呼ぶ。)は、電子写真方式における画像形成法に用いられ、キャリアとともに用いられる二成分トナーであってもよいし、キャリアを用いない一成分トナーであってもよい。また、本発明のトナー母粒子を用いて調製されるトナーは、磁性材料を含む磁性トナーであってもよいし、磁性材料を含まない非磁性トナーであってもよい。
結着樹脂は、バインダーとも呼ばれ、トナー母粒子に含まれる成分の一つである。結着樹脂は、トナー母粒子に含まれる着色剤を分散させるとともに、印刷の際の定着過程において定着ローラーの熱により記録媒体の表面で溶融したあと固化し、記録媒体の表面に着色剤を定着させる。
荷電調整剤は、通常、トナーの帯電量を調節するためにトナー母粒子に添加される成分である。しかし、本発明のトナー母粒子では、トナーの帯電量を調整することに加えて低温定着性を向上させるために特定の化合物が荷電調整剤として添加される。
着色剤は、トナーに着色力を与えるものであり、トナー母粒子に含まれる成分の一つである。本発明のトナーに用いられる着色剤としては、特に限定はなく、従来公知の各種顔料を挙げることができる。
離型剤は、ワックスとも呼ばれ、トナー母粒子に含まれる成分の一つである。離型剤は、印刷の際の定着過程において定着ローラーと印刷面(正確には、紙等の記録媒体の表面に存在するトナーである。)との間の離型性を高めるために用いられる。
上記の各成分からトナー母粒子が調製される。なお、この際、必要とされる各種適性に応じて他の成分を添加することも可能である。トナー母粒子の調製に際しては、まず、上記の各種成分を混合し、その後、結着樹脂の溶融温度以上の温度となるように加熱しながらこれらの成分を混練する。混練に際しては、二軸押出機や三本ロールミル等の混練機を用いることができる。こうして得られた混練物を冷却固化させた後、粉砕機によって粉砕し、その後分級することでトナー母粒子が得られる。混練物の粉砕に用いる粉砕機としては、特に制限はなく、例えば、ジェットミル、ターボミル、ロータ式粉砕機等を挙げることができる。粉砕及び分級後のトナー母粒子の体積中位粒径(D50)としては、4〜10μmが好ましく例示され、5〜9μmがより好ましく例示される。
静電荷像現像用トナーは、既に説明した通り、電子写真方式における画像形成法に用いられ、本発明の一つである。本発明のトナーは、上記本発明のトナー母粒子と無機粒子である外添剤とを混合することで調製される。このようなトナーが低温定着性と高温定着性とを両立できることについては既に述べた通りである。以下、外添剤、及びトナーの調製方法について説明する。
外添剤は、トナー母粒子へ添加されることでトナー母粒子とともにトナーを構成する粒子成分である。外添剤は、トナー母粒子の表面に付着してトナー母粒子の帯電特性を向上させたり、トナー母粒子と分離した状態で存在してトナーの流動性を向上させたりする等の役割をもつ。本発明における外添剤としては、無機酸化物粒子が好ましく用いられる。
上記のトナー母粒子及び外添剤を混合することにより、トナーが調製される。その際、トナーの諸特性を向上させるために他の成分を適宜加えてもよい。
市販のポリエステルA(Tg:64℃、非晶性)6.0部、市販のポリエステルB(Tg:50℃、非晶性)79.1部、ワックス(パラフィンワックス)5.0部、荷電調整剤(サリチル酸ジルコニウム)3.0部、及び着色剤(カーボンブラック)7.0部をヘンシェルミキサーにより混合した後、二軸混練機を用いて溶融混練した。得られた混練物を溶融し、ロートプレックスにて粗粉砕した後、ジェットミルで微粉砕し、風力分級機を用いて分級して体積平均粒子径が6.5μmのトナー母粒子B1を得た。
上記ポリエステルA 6.0部、上記ポリエステルB 80.0部、上記ワックス5.0部、荷電調整剤(サリチル酸ジルコニウム)2.0部、及び着色剤(カーボンブラック)7.0部をヘンシェルミキサーにより混合した後、二軸混練機を用いて溶融混練した。得られた混練物を溶融し、ロートプレックスにて粗粉砕した後、ジェットミルで微粉砕し、風力分級機を用いて分級して体積平均粒子径が6.5μmのトナー母粒子B1を得た。
サリチル酸ジルコニウムに代えて、スチレン−アクリル共重合体を荷電調整剤として用いたこと以外は、上記トナー母粒子B1と同様の手順にてトナー母粒子B3を得た。
上記ポリエステルA 5.9部、上記ポリエステルB 70.3部、上記ワックス5.0部、荷電調整剤(サリチル酸ジルコニウム)3.0部、及びイエローの着色顔料を含む市販のマスターバッチ(ベンゾイミダゾロン顔料を50質量%含有)15.8部をヘンシェルミキサーにより混合した後、二軸混練機を用いて溶融混練した。得られた混練物を溶融し、ロートプレックスにて粗粉砕した後、ジェットミルで微粉砕し、風力分級機を用いて分級して体積平均粒子径が6.5μmのトナー母粒子Y1を得た。
上記ポリエステルA 6.0部、上記ポリエステルB 71.2部、上記ワックス5.0部、荷電調整剤(サリチル酸ジルコニウム)2.0部、及びイエローの着色顔料を含む市販のマスターバッチ(ベンゾイミダゾロン顔料を50質量%含有)15.8部をヘンシェルミキサーにより混合した後、二軸混練機を用いて溶融混練した。得られた混練物を溶融し、ロートプレックスにて粗粉砕した後、ジェットミルで微粉砕し、風力分級機を用いて分級して体積平均粒子径が6.5μmのトナー母粒子Y2を得た。
サリチル酸ジルコニウムに代えて、スチレン−アクリル共重合体を荷電調整剤として用いたこと以外は、上記トナー母粒子Y1と同様の手順にてトナー母粒子Y3を得た。
上記ポリエステルA 5.9部、上記ポリエステルB 69.9部、上記ワックス5.0部、荷電調整剤(サリチル酸ジルコニウム)3.0部、マゼンタの着色顔料を含む市販のマスターバッチ(カーミン6B顔料を40質量%含有)9部、及び同じく市販のマスターバッチ(ジメチルキナクリドン顔料を50質量%含有)7.2部をヘンシェルミキサーにより混合した後、二軸混練機を用いて溶融混練した。得られた混練物を溶融し、ロートプレックスにて粗粉砕した後、ジェットミルで微粉砕し、風力分級機を用いて分級して体積平均粒子径が6.5μmのトナー母粒子M1を得た。
上記ポリエステルA 6.0部、上記ポリエステルB 70.8部、上記ワックス5.0部、荷電調整剤(サリチル酸ジルコニウム)2.0部、マゼンタの着色顔料を含む市販のマスターバッチ(カーミン6B顔料を40質量%含有)9部、及び同じく市販のマスターバッチ(ジメチルキナクリドン顔料を50質量%含有)7.2部をヘンシェルミキサーにより混合した後、二軸混練機を用いて溶融混練した。得られた混練物を溶融し、ロートプレックスにて粗粉砕した後、ジェットミルで微粉砕し、風力分級機を用いて分級して体積平均粒子径が6.5μmのトナー母粒子M2を得た。
サリチル酸ジルコニウムに代えて、スチレン−アクリル共重合体を荷電調整剤として用いたこと以外は、上記トナー母粒子M1と同様の手順にてトナー母粒子M3を得た。
上記ポリエステルA 5.9部、上記ポリエステルB 71.7部、上記ワックス5.0部、荷電調整剤(サリチル酸ジルコニウム)3.0部、及びシアンの着色顔料を含む市販のマスターバッチ(銅フタロシアニン顔料を50質量%含有)14.4部をヘンシェルミキサーにより混合した後、二軸混練機を用いて溶融混練した。得られた混練物を溶融し、ロートプレックスにて粗粉砕した後、ジェットミルで微粉砕し、風力分級機を用いて分級して体積平均粒子径が6.5μmのトナー母粒子C1を得た。
上記ポリエステルA 6.0部、上記ポリエステルB 72.6部、上記ワックス5.0部、荷電調整剤(サリチル酸ジルコニウム)2.0部、及びシアンの着色顔料を含む市販のマスターバッチ(銅フタロシアニン顔料を50質量%含有)14.4部をヘンシェルミキサーにより混合した後、二軸混練機を用いて溶融混練した。得られた混練物を溶融し、ロートプレックスにて粗粉砕した後、ジェットミルで微粉砕し、風力分級機を用いて分級して体積平均粒子径が6.5μmのトナー母粒子C2を得た。
サリチル酸ジルコニウムに代えて、スチレン−アクリル共重合体を荷電調整剤として用いたこと以外は、上記トナー母粒子C1と同様の手順にてトナー母粒子C3を得た。
上記の各トナー母粒子のそれぞれについて、トナー母粒子の100部に対して、外添剤としてシリカ粒子A(商品名:アエロジルR972、日本アエロジル株式会社製)1.0部、及び酸化チタン粒子B(商品名:JMT−150AO、テイカ株式会社製)1.0部を加えてヘンシェルミキサーで混合して、実施例及び比較例のトナーを得た。原料として用いたトナー母粒子の種類と、それから得られたトナーのサンプル名との対応は下記表1及び2の通りである。
市販の電子写真方式のカラープリンタにおける定着器部分を改造して任意の定着温度に設定できるようにした試験機を用い、各実施例及び比較例のトナーについてコールドオフセットを生じない下限の温度、及びホットオフセットを生じない上限の温度を求めた。コールドオフセットを生じない下限の温度が低いほど低温での定着性に優れ、より低い定着温度域のプリンタであってもトナーが十分に溶融して記録用紙への密着が得られることになる。また、ホットオフセットを生じない上限の温度が高いほど高温での定着性に優れ、より高い定着温度域のプリンタであっても溶融トナーの凝集力が維持され、定着ローラーに対する離型性が十分となって定着ローラーの汚れや画像への爪痕の発生が抑制されることになる。その結果を表1及び2に示した。
Claims (3)
- 結着樹脂、着色剤、離型剤及び荷電調整剤を含むトナー母粒子であって、
前記結着樹脂としてポリエステルA及びポリエステルBを含有し、前記ポリエステルAのガラス転移温度(Tg)が前記ポリエステルBのTgよりも10℃以上高く、これらの含有比率が質量比でポリエステルA:ポリエステルB=5:95〜8:92で、トナー母粒子の全体質量に対する前記荷電調整剤の含有量が2〜5質量%であり、
前記荷電調整剤がサリチル酸ジルコニウムであることを特徴とする静電荷像現像用トナー母粒子。 - 前記ポリエステルBのTgが45〜55℃である請求項1記載の静電荷像現像用トナー母粒子。
- 請求項1又は2記載の静電荷像現像用トナー母粒子、及び外添剤とを含んでなる静電荷像現像用トナー。
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